一种室内三维扫描实时显示系统及其使用方法与流程

本发明属于三维扫描领域，具体涉及一种室内三维扫描实时显示系统及其使用方法。

背景技术：

在目前的室内三维扫描中，多采用结构光三维扫描测量的方式，在室内固定点放置双摄像装置，利用双摄像装置的三角交汇得到形体的三维坐标信息。与传统测量方法相比，它具有无接触、检测速度快、数据量大等优点，但是同时，由于室内三维扫描需要布置的点过多，对每个检测点需要手动移动测量设备进行检测，一般情况下一个一百平米的房屋的扫描时间需要一到两个小时，扫描时间较长。另外，由于扫描点的选取是有限的，观察者只能根据扫描点的位置来观察，无法自由观察。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种室内三维扫描实时显示系统及其使用方法，要解决现有技术对室内进行三维扫描所需时间长的技术问题；并解决现有技术无法对扫面图像进行实时观察的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种室内三维扫描实时显示系统，其特征在于：包括行走设备和手持设备，其中行走设备包括驱动设备行走的行走装置、与所述手持设备通信连接的处理装置、采集室内三维影像的三维扫描装置、安装有三维扫描装置使之可旋转的转动圆盘，以及支撑并可调其高度的升降装置，所述处理装置通过无线通讯的方式将图像传输到手持显示控制设备，所述行走装置、三维扫描装置、升降装置和转动圆盘均与所述处理装置电连接，所述处理装置上设有用于隐藏三维扫描装置的放置槽；

进一步优选地，所述行走装置还设有红外线避让装置，所述红外线避让装置绕行走装置一圈设置。

进一步地，所述处理装置通过无线通讯的方式将图像传输服务器后，再通过服务器传输至手持显示控制设备。

进一步地，所述手持显示控制设备为vr设备或手机。

进一步地，所述行走装置为扫地机器人。

进一步地，所述行走装置包括用于支撑处理装置的支撑板和设于支撑板底部的至少三个滑轮，至少一个所述滑轮上设有锁紧装置，所述锁紧装置通过处理装置控制。

进一步地，所述三维扫描装置为结构光三维扫描装置，所述结构光三维扫描装置通过对360度空间的扫描制作出深度图，并将图像拼接起来，形成室内的三维图。

此外，所述三维扫描装置将其自带的双目摄像头形成立体图像传输到处理装置，进而传输到手持显示控制设备。

进一步优选地，所述手持显示控制设备为立体视觉设备。

一种室内三维扫描实时显示系统的使用方法，其特征在于：

当使用三维扫描功能时，使用者控制手持显示控制设备将命令信息反馈至处理装置，处理装置控制升降装置的升降高度和转动圆盘的角度，进而控制将三维扫描装置扫描高度和转动圆盘的角度，处理装置控制行走装置的行走并根据使用者的需求在对应的测量点停止，所述转动圆盘带动三维扫描装置360°旋转扫描，当每个测量点扫描完成后，处理装置在传输图像给手持显示控制设备的同时通过手持设备将关于该测量点的数据上传到服务器上对应该房间的数据库；

当不需使用三维扫描功能时，使用者控制手持显示控制设备将命令信息反馈至处理装置，处理装置控制升降装置将收缩至放置槽，使转动圆盘和三维扫描装置隐藏至放置槽。

实施本发明可以达到以下有益效果：

本发明中的收缩杆可以将三维扫描装置收缩至放置槽，行走装置可以由行走装置控制完成其除了带动三维扫描装置的行走的其他功能，同时行走装置通过处理装置控制进行定点停靠，使用者通过手持显示控制设备控制处理装置，进而控制行走装置和三维扫描装置的运动，当每个扫描点扫描完成后，处理装置在传输图像给远程使用者时，也将关于该扫描点的数据同时上传到对应该房间的数据库中，方便离线查看，同时也方便其他使用者调用该数据直接观看，不用再调用该三维扫描设备再次进行扫描。

附图说明

图1为发明一种室内三维扫描实时显示系统的结构示意图；

图2为本发明涉及的三维扫描装置工作时的状态图；

图3为本发明涉及的三维扫描装置隐藏在放置槽时的状态图。

具体实施方式的附图标号说明：

1-行走装置；11-支撑板；12-滑轮；2-三维扫描装置；3-升降装置；4-转动圆盘；5-处理装置；6-手持显示控制设备；7-放置槽；8-红外线避让装置。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

按照本发明提供的一种室内三维扫描实时显示系统，可以用于室内三维扫描，如图1，包括手持显示控制设备6和行走设备(1、2、3、5)，其中，手持设备6可通过网络与服务器通信连接。

如图2所示，本发明系统中的行走设备包括使得整个行走设备可以在地面上行走的行走装置1，行走装置1可以通过轮子系统以及驱动单元实现在室内的可控行走，可以采用类似扫地机的行走机构，此时，行走机构的底面与地面相对，顶面设有处理装置5，在本发明中，整个行走设备由设置在行走装置1上的处理装置5进行控制，该处理装置5可以通过无线方式与手持显示控制设备6进行通信，本发明系统中的行走设备还包括用于承载三维扫描装置2的转动圆盘4、安装在转动圆盘4上可随圆盘转动的三维扫描装置2，以及装在行走装置1与所述转动圆盘4之间用于调节圆盘4以及三维扫描装置2高度的升降装置3。其中，处理装置5通过蓝牙、wifi或其他无线通讯方式将图像传输到手持显示控制设备6，行走装置1和三维扫描装置2均与处理装置5电连接，处理装置5上设有用于隐藏三维扫描装置的放置槽7；

其中：在使用三维扫描功能时，使用者控制手持显示控制设备6将命令信息发送至处理装置5，处理装置5可以根据接收到的命令控制升降装置3的升降，进而控制三维扫描装置2的三维扫描高度，处理装置5控制行走装置1的行走并根据使用者的需求在对应的测量点停止，处理装置5控制转动圆盘4带动三维扫描装置2进行360°旋转扫描，当每个测量点扫描完成后，处理装置5在传输图像给手持显示控制设备6的同时也将关于该测量点的数据提供网络上传到对应该房间的数据库；如图3所示，在不需使用三维扫描功能时，使用者控制手持显示控制设备6将命令信息反馈至处理装置5，处理装置5控制升降装置3将收缩至放置槽7，使转动圆盘4和三维扫描装置2隐藏至放置槽，使行走装置1发挥其他功能，比如扫地机器人自带的扫地功能，因此，本发明技术方案可以支持扫地和三维扫描共享同一个行走设备甚至共用同一个手持显示控制设备。行走装置1还设有红外线避让装置8，处理装置5通过无线通讯的方式将图像传输服务器后，再通过服务器传输至手持显示控制设备6，手持显示控制设备6为vr设备或手机，行走装置1优选选择为扫地机器人，行走装置1也可以包括用于支撑处理装置5的支撑板11和设于支撑板11底部的至少三个滑轮12，至少一个所述滑轮12上设有锁紧装置，锁紧装置通过处理装置5控制，三维扫描装置2为结构光三维扫描装置，结构光三维扫描装置通过对360度空间的扫描制作出深度图，并将图像拼接起来，形成室内的三维图，也可以仅通过其自带的双目摄像头形成立体图像传输到处理装置5，并由处理装置5通过无线通讯的方式将图像传输到服务器，再由服务器传输到需要观看房间情况的使用者，手持显示控制设备6为立体视觉设备。

当扫描开始后，首先将行走装置1放置在室内比较开阔的空间，使用者通过vr设备或其他立体视觉显示设备或者手机连接到服务器，服务器将使用者的命令信息发送到处理装置5。处理装置根据命令信息选择检测点，并由行走机构带动三维扫描装置2到达检测点。到达检测点后，行走装置1锁死底部的活动轮，升降装置3将三维扫描装置2升到指定高度，转动圆盘4开始旋转，带动三维扫描装置2旋转，并将拍摄到的图像实时传输到使用者的立体视觉设备上，使使用者可以实时观察室内的情况。由于图像是实时传输的，所以不需要清空室内的人和宠物。待该点的扫描完成后，使用者可以添加第二个扫描点。依照这种方法依次添加室内所有的扫描点。行走装置1上设置有红外避让装置8，可以在行走过程中避开室内物体，防止发生碰撞。当每个扫描点扫描完成后，在传输图像给远程使用者时，关于该扫描点的数据同时上传到对应该房间的数据库中，方便离线查看，同时也方便其他使用者调用该数据直接观看，这样就不用再调用该三维扫描设备。一般情况下，几个使用者使用完成后，该房间的数据就足够丰富，可以满足大多数人观看房间各个位置细节的要求。当该三维扫描装置2不使用时，可以发挥其他的作用，例如利用扫地机器人做行走装置的，可以在不进行三维扫描时完成扫地的工作，在仅使用扫地功能时，升降装置3收缩，将三维扫描装置2隐藏在放置槽7中。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。